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文档简介

化学系基础实验中心化学振荡反应——TheOscillatingReaction目的要求实验原理实验方法实验步骤数据处理思考题

了解、熟悉化学振荡反应的机理

通过测定电位-时间曲线求得化学振荡反应的表观活化能目的要求实验原理某些化学反应体系中，会出现非平衡非线性现象，即有些组分的浓度会呈现周期性变化，该现象称为化学振荡化学振荡现象的发生必须满足三个条件：

（1）必须是远离平衡的敞开体系

（2）反应历程中应含有自催化步骤

（3）体系必须具有双稳态性（bistability），即可在两个稳态间来回振荡

本实验研究的振荡反应为2BrO3-+3CH2(COOH)2+2H+

2BrCH(COOH)2+3CO2+4H2O，该反应可采用包含9步反应的FKN机理进行解释。为了方便理解，可进一步简化为如下3步

（1）BrO3-+2Br-+3CH2(COOH)2+3H+→3BrCH(COOH)2+3H2O

（2）BrO3-+4Ce3++5H+→HOBr+4Ce4++2H2O

（3）BrCH(COOH)2+4Ce4++HOBr+H2O→2Br-+3CO2+4Ce3++6H+将上面3个反应式相加就组成了反应系统中的一个振荡周期。溴离子不仅是催化剂，而且反应体系中存在两个受溴离子浓度控制的过程，即[Br-]起着转向开关的作用实验方法本实验在CHI821型电化学分析仪上采用电化学方法测定研究BZ化学振荡反应，即在不同的温度下通过测定因[Ce4+]和[Ce3+]之比产生的电势随时间变化曲线，从曲线中得到诱导时间（tu）和振荡周期（tz）实验步骤配制溶液清洗反应容器开启水浴，设定温度预热电化学分析仪加反应溶液，连接电路设置电化学分析仪参数恒温后，倒入KBO3溶液，记录振荡曲线保存数据数据处理分别从各条曲线中找出诱导时间（tu）和振荡周期（tz），并列表根据计算结果分别作ln(1/tu)~1/T和ln(1/tz)~1/T图根据图中直线的斜率

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